标签: 液态金属

好莱坞科幻电影《终结者》系列中由硬汉影星阿诺·施瓦辛格扮演的机器人杀手一定令许多影迷印象深刻。这个由特殊金属材料制成的机器人可谓无所不能，它会“变形术”，能够随心所欲地幻化成各种人和物品；会“缩骨功”，能够沿着狭小的孔隙穿墙而过；还“长生不老”，受到攻击后，能够自我修复，“死”而复生……人们也许要说，这一切都要归功于编剧们天马行空的想象。但真的仅仅如此吗？在科学家的实验室里，“终结者”是否正在慢慢地走进现实？ “蠢萌”的小东西，了不起的大发明   中国科学院理化技术研究所刘静研究员的实验室里，藏着一个神奇的“小宝贝”。   图：在U形槽中运动的液态金属机器 看上去，这个圆滚滚的小家伙就像一个普普通通的小钢球，但实际上它是由一种叫做镓铟合金的液态金属制成的。镓是一种密度比铁略大的稀有金属，看上去银光闪闪，在自然界中常以微量分散于铝土矿、闪锌矿等矿石中，是一种熔点低、不易挥发、安全性相对较高的液态金属。 在一次实验中，一个学生发现了这个看上去极度普通的小圆球所拥有的惊天秘密——它竟然会跑！ 事情是这样的。当时，那名学生随手用铝箔卷成一个小棍，戳了一下小圆球。就在铝箔棒接触到这滴液态金属的瞬间，在没有外加电场的情况下，它竟然在培养皿里面“跑”起了圈，还整整“跑”了一个小时才作罢。 这之后，科学家又给小圆球设计了“赛道”，球球们的出色表现令人惊讶。有的天资异禀，在长跑运动中表现出了惊人的耐力；有的遇到转弯处时，会稍作停顿，“思考一下人生”，再继续前进；一些身形偏“胖”的家伙，在遇到狭窄的通道时，还会使劲吸吸“肚子”，把自己挤过去…… 科学家们觉得，这种液态金属机器所呈现出的一系列非同寻常的特性，已经相当接近自然界中简单的软体动物。 这个发现震惊了世界。许多人惊呼：“中国人造出了‘终结者’！”可是，它的动力究竟是从哪里来的呢？ “给点吃的，我就灿烂” 人吃了饭，才有力气跑跑跳跳，这个液态金属机器也不例外。在那次妙手偶得的实验中，小圆球其实就是偷偷“咬”了一口铝箔魔法棒，才获得了源源不断的动力。 原来，当液态金属“吞食”了铝片之后，活泼的金属铝与液态金属表面形成了原电池反应，也就是将化学能转化成了电能。这种电化学反应改变了液态金属的表面张力，形成了内生电场，给液态金属机器提供了强大的动力；而电化学反应过程中产生的氢气，又会进一步助推液态金属机器，让它不停的自主运动。 科学家发现，仅需要很少的一点铝片，就能够“喂饱”一个直径约5毫米的液态金属球，让它完成长达一个多小时的持续运动，速度还能高达每秒钟5厘米。 不管从体型还是智能方面，虽然液态金属机器和电影中所描述的“终结者”机器人还有着很大的距离，但科学家已经在设想通过封装的方式，给液态金属机器安上“皮肤”，穿上“衣服”，或者用毛细现象将它附着在其他金属骨架表面，这样它就可以不必老泡在溶液中，能真正“站”起来，走出实验室。 未来应用，大有可为 当前，全球围绕先进机器人的研发活动如火如荼，制造能在不同形态之间自由转换的液态金属机器人，以执行高难度的特殊任务，是科学界与工程界长久以来的梦想，相关研究在军事、民用、医疗与科学探索领域具有重大理论意义和应用前景。 一方面，科学家在进行不断的尝试，试图找到声、光、热、电、力等各种因素对镓合金液态金属自驱动的影响。另一方面，科学家要给液态金属机器找到一种铝之外的“食物”，因为镓合金虽然对人体无害，但铝却对人体有毒，这就阻碍了液态金属机器人在生物学上的应用。 如果这些问题能够得到解决，这些机器“软体动物”可真的是前途无量了。 比如在抗震救灾中，这种柔性机器人就能够进行变形，穿过狭小的通道、门缝乃至散布于建筑物中的空隙，之后再重新恢复原形，并执行救灾任务。 而在医学领域，液态金属机器人可以顺利进入人体的各个血管和腔道，将药物送入靶点，或者直接清扫血管里的垃圾，还能进行神经连接修复、血管造影等多种多样的医学服务。 机器与人，谁“算计”谁？ 这样的前景听起来很诱人，但还是有不少人会问，按照现在的发展速度，机器人是否会像《终结者》里的T-1000一样，成为冷血杀手，给人类社会带来威胁？ 其实，不是你一个人在担心。就连著名物理学家霍金都曾说过：“按人工智能的发展进度，在不久的将来，机器可能就会以不断加快的速度重新设计自己，超越受制于生物进化速度的人类，最终摆脱人类的控制。” 这听上去有点讽刺，要知道，身患严重疾病的霍金可是地球上人工智能最大的受益者之一了。 其实，尽管经过近60年的发展，人工智能取得了巨大进步并呈爆发增长之势，但现在还处于“有智能没智慧，有智商没情商，会计算不会‘算计’，有专能无全能”的阶段，在看得见的未来，人工智能的整体水平还难以超越人类智能，更不足以威胁人类的生存。 水能载舟，亦能覆舟。任何高技术都是双刃剑。随着人工智能的深入发展和应用的不断普及，它的社会影响将日益明显。人类有必要从社会学的角度研究人工智能对人类社会的影响，建立健全相应的法律法规，让机器人成为人类永远的好伙伴，而不是可怕的“终结者”。 来源：网易科技报道  

　　还记得一种用来修复神经的液态金属吗？那项技术由我国中科院理化所刘静研究员与清华大学联合团队提出，当时在国际上引起了巨大的反响。   　　现在，这个非常厉害的团队在液态金属上的研究又有了突破性进展，如果夸张一点地说，这项新进展的意义，让液态金属机器人成为现实迈出极为关键的一步。 　　照例，上视频，有视频有真相，来直观感受一下：http://v.qq.com/page/l/r/t/l0137vlz4rt.html 　　这其实是美国北卡大学研究团队做的类似技术演示，国内的视频只有某电视台的新闻采访，看起来一点都不酷，国内优秀科研成果的传播方式真让人捉急。 　　不管这些，来看看技术本身，它的科学称呼，叫"不同构象之间的液态金属多变形性"，听起来太晦涩难懂了，实际上道理说通了很简单，就是通电后，液态金属可以人为地被控制变形。   电场作用下，让变什么就变什么 　　当然，实际上发现这一现象没有那么简单，比如这里用的液态金属不是简单的液态金属，是镓铟合金再加上水按照特定的比例制成。让液态金属随意变形的机制，就在于液态金属与水体交界面上的双电层效应。 　　据一位理工宅男解释，这种效应解释起来比较复杂，通俗一点理解，就类似于静电作用下产生的吸附现象。 　　我读书少，希望不是蒙我。下面有个原理图，但愿你能看懂。   随意变形的原理图，看懂的朋友可以来深入科普下 　　按照研究团队的设想，这一最新研究发现，一定程度上从理论和技术的层面论证了实现液态金属机器人的可能性，一系列前期应用，比如制造柔性执行器，控制目标流体或传感器的定向运动、金属液体回收，以及用作微流体阀、泵或更多人工机器等，已经可以启动了。 　　刘静想象了一个更具体的应用场景，比如在抗震救灾动中，液态可变形机器人能根据需要适时变形，穿过狭小的通道、门缝乃至散布于建筑物中的空隙，之后再重新恢复原形并继续执行任务。 　　当然，畅想归畅想，虽然这一发现打开了液态金属机器人的通道，但如何去编程控制，如何把小的液态金属单元组合成大机器人等各个环节，都还存在很多需要攻克的技术难题。 　　不过还是那句老话，科技的事，走出了第一步，后面会发生什么就难说了。   文： 陈荣